第一作者：牛治平
通讯作者：赵卓慧教授、李久凤副研究员
通讯单位：复旦大学公共卫生学院
论文DOI：10.1016/j.jhazmat.2024.134312
图片摘要
成果简介
近日，复旦大学公共卫生学院赵卓慧教授课题组在环境科学与生态学权威期刊Journal of Hazardous materials（IF=13.6，中科院一区Top）发表了题为“Kidney function decline mediates the adverse effects of per- and poly-fluoroalkyl substances (PFAS) on uric acid levels and hyperuricemia risk”的研究论文，报道了人群血清PFAS暴露与尿酸水平和高尿酸血症风险之间的显著关联，并探讨了肾功能下降在PFAS暴露导致的尿酸水平和高尿酸血症风险升高中的中介效应，为PFAS暴露导致尿酸水平和高尿酸血症风险升高提供了新的流行病学证据和生物学机制见解。
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基于NHANES 2003-2018年期间13,979名成年人开展了一项多阶段的横断面研究，收集血清尿酸、PFAS (PFOA，PFHxS, PFNA和PFOS）及肾功能相关生物标志物数据。采用广义线性模型估计每种PFAS暴露与尿酸水平、高尿酸血症和肾功能的关联，采用限制性立方样条函数建立暴露反应曲线（E-R）。同时，采用WQS回归模型估计PFAS混合暴露对尿酸水平、高尿酸血症和肾功能的影响，并识别引起健康损害的关键PFAS。最后，采用因果中介效应模型估计肾功能下降在PFAS暴露导致尿酸水平和高尿酸血症风险升高中的中介效应。
结果发现，PFAS暴露与尿酸水平和高尿酸血症风险升高存在显著的关联。E-R曲线显示，除PFNA与尿酸的关联外，PFAS和尿酸水平、高尿酸血症风险呈现近似线性升高的趋势，不存在安全阈值，且PFOA和PFOS随着浓度升高未出现衰减效应。WQS模型显示，PFAS混合暴露与尿酸水平和高尿酸血症风险存在明显正相关，进一步发现PFOA是导致尿酸水平和高尿酸血症升高的关键毒性PFAS，分别贡献84.4%和79.7%。最后，因果中介模型显示，肾功能下降（估计肾小球滤过率，eGFR）在PFAS暴露与尿酸水平和高尿酸血症风险升高中发挥重要的中介效应，中介效应的百分比在19%-57%之间。
引言
全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)是一种多样化和复杂的含氟有机化合物集合，具有优异的耐油和耐水性，常用于消费品和工业产品中，包括地毯涂料、纺织品和炊具等应用，以及医疗、机械、汽车、化学、电气、航空航天和建筑/建筑行业等。近年来，大量研究表明PFAS会对人类健康产生不良影响，包括心血管疾病、代谢紊乱、癌症、生殖系统、精神健康障碍、神经发育和表观遗传改变。
尿酸作为嘌呤的最终代谢产物，具有重要的病理价值。高尿酸血症（尿酸异常升高）已被确定为全球重大公共卫生问题，其发病率不断上升。近年来，多项研究表明PFAS暴露可能是尿酸升高和高尿酸血症的危险因素，但研究结果尚不一致。同时，PFAS与尿酸水平和高尿酸血症风险的暴露反应曲线、PFAS混合暴露对尿酸水平和高尿酸血症风险的综合影响仍待进一步研究。
同时，肾脏可能在PFAS暴露引起健康损害中可能发挥重要作用。一方面PFAS作为一种环境内分泌干扰物需要经肾脏代谢排除体外，另一方面，多项研究也表明PFAS暴露可导致肾功能下降。考虑到人体大约有三分之二的尿酸是通过肾脏排出，因此本研究假设肾功能下降在PFAS暴露导致的尿酸水平和高尿酸血症风险升高中发挥重要的中介效应。
图文导读
图1：PFAS暴露与尿酸水平、高尿酸血症风险的暴露反应关系。
研究发现，PFAS暴露与尿酸水平和高尿酸血症风险升高存在显著的关联。E-R曲线显示，除PFNA与尿酸的关联外，经对数转换的PFAS浓度和尿酸水平、高尿酸血症风险呈现近似线性升高的趋势，不存在安全阈值，且PFOA和PFOS随着浓度升高未出现衰减效应（图1）。
图2：不同PFAS对PFAS混合暴露与尿酸水平和高尿酸血症风险升高的贡献权重。
WQS模型显示，PFAS混合暴露与尿酸水平和高尿酸血症风险存在明显正相关。PFAS混合暴露每增加一个四分位（WQS index），尿酸水平和高尿酸血症风险分别升高9.79 μmol/L(95%CI: 8.10, 11.47) 和22 % (OR=1.22, 95%CI: 1.15, 1.30)。同时，研究也发现PFOA是导致尿酸水平和高尿酸血症升高的关键毒性PFAS，分别贡献84.4%和79.7%（图2）。
图3：肾功能下降在PFAS暴露与尿酸水平和高尿酸血症风险升高中的中介效应分析。
小结
本研究首次发现肾功能下降在PFAS导致尿酸水平和高尿酸血症风险升高中发挥重要的中介效应，为PFAS暴露导致尿酸水平和高尿酸血症风险升高提供了新的流行病学证据。本研究将有助于人们更加全面地了解PFAS对尿酸水平和高尿酸血症的毒性效应，提示临床中可以关注以PFAS为代表的环境内分泌干扰物对尿酸水平和高尿酸血症的影响、改善肾功能是减少PFAS暴露对尿酸水平和高尿酸血症的影响的有效途径。
作者简介
第一作者：牛治平，复旦大学公共卫生学院，博士研究生。长期从事空气污染、新现化合物等环境因素暴露对人群健康影响的流行病学研究，以第一作者/通讯作者在Journal of Hazardous materials、Environmental research, Ecotoxicology and Environmental Safety等SCI期刊发表学术论文11篇(含共同第一作者文章1篇)，累计发表SCI论文（含第一/通讯作者）17篇，累计影响因子112.3。研究成果被Nature reviews. Cardiology、European Heart Journal 等期刊引用300余次。担任SCI期刊Ecotoxicology and Environmental Safety、Journal of Psychiatric Research、《中国全科医学》等多本SCI期刊和北大核心期刊审稿人。
联系方式：zpniu23@m.fudan.edu.cn
通讯作者：李久凤，复旦大学公共卫生学院青年副研究员，重点研究环境与健康方向。以第一或通讯作者在Journal of Hazardous Materials、Environment Science & Technology、Environment International、Environmental Pollution、Science of the Total Environment等杂志发表论文50多篇。课题组基于大规模人群队列，结合小鼠和细胞模型，综合运用基于质谱技术的多组学、流行病学、生物信息学以及分子生物学等多学科交叉技术和方法开展了一系列原创性的研究。任The Innovation杂志青年编委，上海市预防医学会呼吸预防分委会委员。
联系方式：lijiufeng@fudan.edu.cn
JHM家族期刊包括Journal of Hazardous Materials (JHM)，Journal of Hazardous Materials Letters (JHM Letters), 和Journal of Hazardous Materials Advances (JHMA)。三本期刊拥有相同的scope，侧重在环境危险物质的迁移，影响，检测，和去除。旗舰期刊JHM发表高水平科研和综述文章，JHM Letters完全开放获取，发表Letter-type科研和前沿综述文章（3000字限制，4副图/表），JHMA定位为中档开放获取期刊。
